【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于共價有機框架材料合成，特別涉及一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料及制備方法和應用。
技術介紹
1、過氧化氫(h2o2)是一種多功能、環境友好的氧化劑，其副產物為水和氧氣，在廢水處理、醫療消毒、化學合成等領域有著廣泛的應用。工業h2o2生產傳統上采用蒽醌氧化工藝，這是一種能源密集型工藝，涉及大型基礎設施，工藝復雜，并產生有毒副產品。相比之下，光催化h2o2的產生已經成為研究的焦點，具有卓越的效率和選擇性，滿足了對綠色和可持續能源發展不斷增長的需求。通過利用地球上豐富的水和空氣作為原材料，通過雙電子氧還原反應(orr)的光催化h2o2生產，現在被認為是傳統能源密集型蒽醌工藝的有前途的替代品。特別是，人工光合作用可以根據實際應用需求，避免了濃縮h2o2在運輸、儲存和使用中的安全隱患和高成本。為此，開發低成本、高效率產生h2o2的環境友好型催化劑是當前的發展趨勢。
2、cofs是一類新興的結晶多孔聚合物材料，具有相對穩定的共價鍵，多組分反應是一種合適的工具，可以在cofs內形成強大的連接性，同時保持其框架堆疊。多組分cofs是將不同的官能團引入到骨架中，所獲得的喹啉鍵連接的cofs顯示良好的穩定性和光催化活性，能保持其框架結晶度，在苛刻條件下如酸性、堿性和強氧化條件下可重復利用。與傳統的亞胺連接的cofs相比，其催化活性較高。由于其高度有序和π共軛結構，cofs顯示出半導體性質，因此是用于光催化有前景的材料。
3、但是，在cofs的光催化反應過程中，需要加入犧牲劑來維持雙氧水含量，在連續十
技術實現思路
1、為克服現有技術中存在的cofs材料實現連續穩定的產生雙氧水的技術問題，本專利技術的目的是提供一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料及制備方法和應用，所得到的多組分cofs具有結構高度可調、活性中心豐富、多孔性好等特點，可以多次循環使用，是用于h2o2生產的良好催化劑。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，包括以下步驟：
4、向含有有機單體、苯乙烯、醚合三氟化硼、2,3-二氯-5,6-二氯對苯醌與有機溶劑的懸濁液中加入催化劑，混合均勻，然后冷凍、排氣后真空下進行反應，得到基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料。
5、本專利技術進一步的改進在于，有機溶劑為正丁醇和鄰二氯苯的混合物。
6、本專利技術進一步的改進在于，正丁醇和鄰二氯苯的體積比為1:1。
7、本專利技術進一步的改進在于，有機單體為物質的量比1:1的4,4',4＂-氮基三苯甲醛與2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的混合物或三(4-氨基苯基)胺與2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的混合物。
8、本專利技術進一步的改進在于，有機單體、苯乙烯、醚合三氟化硼、2,3-二氯-5,6-二氯對苯醌與有機溶劑的用量比為0.16-0.32mmol：60μl：4μl：8mg：1-6ml。
9、本專利技術進一步的改進在于，催化劑為濃度為6?mol·l–1的醋酸溶液。
10、本專利技術進一步的改進在于，有機單體與催化劑的摩爾比為0.16-0.32：1.2。
11、本專利技術進一步的改進在于，反應的溫度為110-130?°c，時間為3-5天。
12、一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料，該材料的比表面積為900-1000m2g-1。
13、一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料在制備雙氧水中的應用。
14、與現有技術相比，本專利技術具有的有益效果在于：
15、本專利技術采用的醛基和氨基的有機單體為通過席夫堿反應進行基礎的縮合構建具有相反c=n鍵取向的cofs，通過進行povarov反應，將動態亞胺鍵轉化為堅固的喹啉鍵。采用三嗪和n的單體可以使合成的cofs具有不同的扭轉角度，兩種cofs的平面性不同，從而導致其堆疊能不同，層間距不同，影響兩者產生雙氧水的效率。本專利技術實現了易于快速回收且可以多次循環使用的喹啉鍵連接的cofs的制備，成功制備了兩種平面性不同的多組分cofs，兩者在光催化產h2o2上表現出顯著差異，初步認為是由于兩者苯環的扭曲導致的平面性和共軛的差異，增強的平面性和共軛促進電荷產生和分離，這進一步促進了光催化劑的性能。
16、進一步的，2,3-二氯-5,6-二氯對苯醌的含量對反應有較為明顯的影響，含量過高或過低都會影響cofs的結晶性。
17、本專利技術制備的多組分cofs是一類通過包含兩種單體以上的多組分反應構建而成的。這種策略創建了更復雜和多樣化的結構，得到的cofs具有更高的穩定性，高結晶度，結構和功能多樣性，使其成為廣泛應用的潛在平臺。在cofs中引入多組分，所獲得的喹啉鍵連接的cofs顯示良好的穩定性和光催化活性，能保持其框架結晶度，在苛刻條件下如酸性、堿性和強氧化條件下可重復利用。特別是多組分對其帶隙、光吸收和電荷分離、轉移行為等電子特性起著至關重要的作用，從而影響其光催化性能。并且cofs具有不同的扭轉角度，導致兩者的二面角和堆疊能不同，進一步影響cofs內部的電荷轉移和運輸，因此在光催化產雙氧水方面產生了不同的效率。與傳統的亞胺連接的cofs相比，其催化活性較高，可廣泛應用于光催化產h2o2等領域。
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1.一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，有機溶劑為正丁醇和鄰二氯苯的混合物。
3.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，正丁醇和鄰二氯苯的體積比為1:1。
4.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，有機單體為物質的量比1:1的4,4',4＂-氮基三苯甲醛與2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的混合物或三(4-氨基苯基)胺與2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的混合物。
5.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，有機單體、苯乙烯、醚合三氟化硼、2,3-二氯-5,6-二氯對苯醌與有機溶劑的用量比為0.16-0.32mmol：60μL：4μL：8mg：1-6mL。
6.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，催化劑為濃度為6?mol·L–1的醋酸溶液。
7.
8.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，反應的溫度為110-130?°C，時間為3-5天。
9.一種根據權利要求1-8中任一項所述方法制備的基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料，其特征在于，該材料的比表面積為900-1000m2?g-1。
10.一種根據權利要求1-8中任一項所述方法制備的基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料在制備雙氧水中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，有機溶劑為正丁醇和鄰二氯苯的混合物。
3.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，正丁醇和鄰二氯苯的體積比為1:1。
4.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，有機單體為物質的量比1:1的4,4',4＂-氮基三苯甲醛與2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的混合物或三(4-氨基苯基)胺與2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的混合物。
5.根據基于光催化產雙氧水多組分共價有機框架材料的制備方法，其特征在于，有機單體、苯乙烯、醚合三氟化硼、2,3-二氯-5,6-二氯對苯醌與有機溶劑的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙曉佳，蔡冰姿，張迪，李紫璇，梁藝昭，
申請(專利權)人：河北師范大學，
類型：發明
國別省市：
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